Question

【題目】如圖所示為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置。現(xiàn)有器材為：帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶鐵夾的重物、天平。

（1）為完成實(shí)驗(yàn)，還需要的器材有______。

A.米尺

B.直流電源

C.秒表

D.交流電源

（2）某同學(xué)用圖中所示裝置打出的一條紙帶如圖所示，相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.02s，根據(jù)紙帶計(jì)算出打下D點(diǎn)時(shí)重物的速度大小為______。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（3）采用重物下落的方法，根據(jù)公式mv2=mgh驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的要求是______，為驗(yàn)證和滿足此要求，所選擇的紙帶第1、2點(diǎn)間的距離應(yīng)接近______。

（4）該同學(xué)根據(jù)紙帶算出了相應(yīng)點(diǎn)的速度，作出圖像如圖所示，則圖線斜率的物理意義是______。

Answer 1

【答案】AD 1.75 重物的初速度為零 2mm 2g

【解析】

（1）[1]．通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)算時(shí)間，故不需要秒表。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該與交流電源連接。需要刻度尺測量紙帶上兩點(diǎn)間的距離。故選AD。

（2）[2]．由圖可知CE間的距離為：x=19.41-12.40=7.01cm=0.0701m；則由平均速度公式可得，D點(diǎn)的速度

（3）[3][4]．用公式mv2=mgh時(shí)，對(duì)紙帶上起點(diǎn)的要求是重錘是從初速度為零開始，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50 Hz，打點(diǎn)周期為0.02 s，重物開始下落后，在第一個(gè)打點(diǎn)周期內(nèi)重物下落的高度所以所選的紙帶最初兩點(diǎn)間的距離接近2mm；

h=gT2=×9.8×0.022m≈2 mm。

（4）[5]．由機(jī)械能守恒mgh=mv2得

v2=2gh

由此可知：v2-h圖象的斜率

k=2g；